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高中物理实验测定金属的电阻率教案 篇一：河北省高中物理实验 10 测定金属的电阻率 第二部分 高中物理实验 物 理 选修 3-1 实验 10 测定金属的电阻率 [ 实验目的] 1. 学习伏-安法测电阻，掌 握测定金属电阻率的方法。 2. 复习螺旋测微器的使用。 3. 研究由于电表的接入 而造成的系统误差及克服方法。 [ 实验仪器] 伏特表，安培表，直流电源，滑动 变阻器，螺旋测微器，米尺，金属电阻丝（50cm—100cm），电键及导线。 [ 实验 原理] 根据电阻定律，一段金属丝的电阻值 : LR =? （1 ） S 其中 L 为金属丝长 度，S 为横截面积， ? 为金属电阻率，这是一个用来表示物质电阻特性的物理量， 电阻率反映了物质对电流阻碍作用的属性。电阻率大则说明这种材料的导电性能 差，电阻率小则说明这种物质的导电性能好。如铜和铝的电阻率分别为 0.017 欧·毫米 2/ 米和 0.028 欧·毫米 2 ／米( 在 200C) ，而绝缘体的电阻率非常大， 其数量级一般都在 1012-1022 欧·毫米 2/ 米之间 。例如常用的绝缘材料硬橡胶 其电阻率为 1019-1022 欧·毫米 2/ 米。 必须指出的是电阻率不仅与导体 的材料 有关 ，还和导体 的温度有关 。一般温度升高时电阻率随之增大，从而使导体 的电 阻值变大。这种效应在导体 中通过 电流使导体升温时尤为明显 。例如 220 伏，100 瓦的白炽灯泡，其热 电阻为 484 欧姆 ，而不通 电时的冷 电阻只有 40 欧姆左右 。从 （1 ）式可导出 ??RS （2 ） L 由（2 ）式可以看出 ，如果测出某金属丝的长度 、 横截面积和对应 的电阻值，就可以计算出这种材料的电阻率。 对于给定的电阻 丝（实际上是一段合金电阻丝），我们用米尺量出其长度，用螺旋测微器测 出它 的直径代入公式 S=?D/4 ，然后计算出其横截面积，用欧姆定律 R = U/I 计算 出电阻。把测量出的物理量代入公式 （2 ），可求出电阻丝的电阻率。 测电阻的 方法是通过伏特表和安培表测 出加在电阻丝两端的电压和流过 电阻丝的电流，然 后借助于欧姆定律间接求出的，所以称为 “伏—安法测电阻”。 1 2[ 实验指导] 1. 用螺旋测微器测金属丝直径可以提高测量的精确度，可以读到毫米的千分位 。 2. 电流可控制在 0.20-0.60 安培之间 。因为电流过小，电表误差过大（1/3 量 程以上为有效 ），而电流太大时 （比如 2 安培）导线上的热功率也大，那么导体 的热涨冷缩和电阻率随温度升高而变大这两种效应都可增大实验误差。 3. 由于 一般 电阻丝电阻为几欧姆 ，考虑到便于调节, 可使用 0 －50 欧姆 的滑线变阻器， 电源可选用 3 伏的电压, 这样即可将 电流控制在 0.20-0.60 安培之间 ，又便于均 文档编码 : CC5S9R5Q1B7 — — HB3T4X7C1W3 — — ZX1F9F2K3V4 文档编码 : CC5S9R5Q1B7 — — HB3T4X7C1W3 — — ZX1F9F2K3V4